Paano Gumawa ng Mga Kompyuter Mas Mabilis at Mabuting Klima

Paano Gumawa ng Mga Kompyuter Mas Mabilis At Mabuting Klima Ang Internet ng mga Bagay ay maaaring mapabuti ang kalidad ng buhay, ngunit makukuha rin nito ang maraming halaga ng kuryente at mapalakas ang mga paglabas ng greenhouse gas. (Shutterstock)

Iyong Ang smartphone ay mas malakas kaysa sa mga computer ng NASA na naglalagay kina Neil Armstrong at Buzz Aldrin sa buwan noong 1969, ngunit ito rin ay isang enerhiya hog. Sa pag-compute, ang paggamit ng enerhiya ay madalas na itinuturing na pangalawang problema sa bilis at imbakan, ngunit sa rate at direksyon ng pagsulong ng teknolohikal, ito ay nagiging isang lumalagong alalahanin sa kapaligiran.

Nang binuksan ng kumpanya ng pagmimina ng cryptocurrency na Hut 8 ang pinakamalaking proyektong pagmimina ng Canada sa labas ng Medicine Hat, Alta., Ang tunog ng mga environmentalist ay nag-alarma. Ang halaman ay kumonsumo ng 10 beses na mas maraming koryente, higit sa lahat na ginawa ng isang natural na gas-fired power plant, kaysa sa anumang iba pang pasilidad sa lungsod.

Sa buong mundo, ang mga gasolina ng greenhouse (GHG) mula sa mga sektor ng impormasyon, komunikasyon at teknolohiya (ICT) ay forecast na maabot ang katumbas ng 1.4 gigatonnes (bilyong metriko tonelada) ng carbon dioxide taun-taon sa pamamagitan ng 2020. Iyon ang 2.7 porsyento ng mga global GHG at halos doble ang kabuuang taunang output ng gas ng greenhouse sa Canada.

Sa pamamagitan ng pagdidisenyo ng mga processor ng kompyuter na mabisa sa enerhiya maaari nating mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya, at maaari nating mabawasan ang mga paglabas ng GHG sa mga lugar kung saan nagmula ang kuryente. Bilang isang engineer ng computer na dalubhasa sa arkitektura ng computer at aritmetika, tiwala ako at ang aking mga kasamahan na ang mga positibong epekto ay maaaring makamit nang walang epekto sa pagganap ng computer o kaginhawaan ng gumagamit.

Napakahusay na koneksyon

Ang Internet ng mga Bagay (IoT) - binubuo ng mga konektadong aparato sa computing na naka-embed sa pang-araw-araw na bagay - naghahatid na ng positibong pang-ekonomiyang at panlipunan na epekto, binabago ang ating mga lipunan, ang kapaligiran at ang aming kadena ng suplay ng pagkain para sa mas mahusay.

Ang mga aparato na ito ang pagsubaybay at pagbabawas ng polusyon ng hangin, pagpapabuti ng pag-iimbak ng tubig at pagpapakain sa isang gutom na mundo. Ginagawa din nila ang aming mga tahanan at negosyo na mas mahusay, pagkontrol ng mga termostat, ilaw, pag-init ng tubig, refrigerator at paghuhugas.

Paano Gumawa ng Mga Kompyuter Mas Mabilis at Mabuting Klima Ang mga aparatong nakakonekta sa Internet ay nagdaragdag sa mga pangangailangan sa pagproseso ng data at pagkonsumo ng enerhiya. (Shutterstock)


Kunin ang Pinakabagong Mula sa InnerSelf


Sa bilang ng mga konektadong aparato na nakatakda sa itaas 11 bilyon - hindi kasama ang mga computer at telepono - sa 2018, ang IoT ay lilikha ng malaking data na nangangailangan ng malaking pagkalkula.

Ang paggawa ng computation na mas mahusay na enerhiya ay makatipid ng pera at mabawasan ang paggamit ng enerhiya. Papayagan din nito ang mga baterya na nagbibigay ng kapangyarihan sa mga sistema ng computing na mas maliit o mas matagal. Bilang karagdagan, ang mga kalkulasyon ay maaaring tumakbo nang mas mabilis, kaya ang mga sistema ng computing ay makakagawa ng mas kaunting init.

Tinatayang computing

Ang mga sistema ng computing ngayon ay idinisenyo upang maihatid ang mga eksaktong solusyon sa isang mataas na gastos sa enerhiya. Ngunit maraming mga algorithm na nababanat sa error tulad ng imahe, tunog at pagproseso ng video, pagmimina ng data, pagsusuri ng sensor ng data at malalim na pag-aaral ay hindi nangangailangan ng eksaktong mga sagot.

Ang hindi kinakailangang kawastuhan at labis na paggasta ng enerhiya ay aksaya. May mga limitasyon sa pang-unawa ng tao - hindi namin palaging kailangan ng 100 porsyento na kawastuhan upang nasiyahan sa kinalabasan. Halimbawa, ang mga menor de edad na pagbabago sa kalidad ng mga imahe at video ay madalas na napansin.

Paano Gumawa ng Mga Kompyuter Mas Mabilis at Mabuting Klima Ang mga aplikasyon sa pagproseso ng video ay hindi nangangailangan ng 100 porsyento na kawastuhan. (Shutterstock)

Ang mga system ng computing ay maaaring samantalahin ang mga limitasyong ito upang mabawasan ang paggamit ng enerhiya nang walang negatibong epekto sa karanasan ng gumagamit. Ang "Tinatayang computing" ay isang pamamaraan sa pag-compute na kung minsan ay bumalik ang hindi tumpak na mga resulta, ginagawa itong kapaki-pakinabang para sa mga aplikasyon kung saan sapat ang isang tinatayang resulta.

Sa lab ng engineering ng Unibersidad ng Saskatchewan, ipinapahiwatig naming magdisenyo at magpatupad ng mga tinatayang solusyon sa computing, upang maaari nilang maipagpalit nang husto ang kawastuhan at kahusayan sa buong software at hardware. Kapag inilapat namin ang mga solusyon na ito sa isang sangkap ng pangunahing computing ng processor, nalaman namin na ang pagkonsumo ng kuryente ay bumaba higit sa 50 porsyento na may halos walang patak sa pagganap.

Flexible na katumpakan

Ngayon, ang karamihan sa mga personal na computer ay naglalaman ng isang 64-bit standard na format na pang-numero. Nangangahulugan ito na gumagamit sila ng isang numero na may 64 na numero (alinman sa zero o isa) upang maisagawa ang lahat ng mga pagkalkula.

Ang 3D graphics, virtual reality at augment reality ay nangangailangan ng 64-bit na format upang gumana. Ngunit ang pangunahing pagproseso ng audio at imahe ay maaaring gawin sa isang 32-bit na format at nagbibigay pa rin ng kasiya-siyang mga resulta. Bukod dito, maaari ring gamitin ang malalim na aplikasyon ng pag-aaral 16-bit o 8-bit na mga format dahil sa kanilang pagkalugi sa pagkakamali

Paano Gumawa ng Mga Kompyuter Mas Mabilis at Mabuting Klima Ang mga makabagong disenyo sa computer hardware at software ay maaaring mapabuti ang kahusayan ng enerhiya. (Shutterstock)

Ang mas maikli ang format na numero, ang mas kaunting enerhiya ay ginagamit upang maisagawa ang pagkalkula. Maaari kaming magdisenyo ng kakayahang umangkop, ngunit tumpak, mga solusyon sa computing na nagpapatakbo ng iba't ibang mga aplikasyon gamit ang pinaka naaangkop na format na pang-numero upang ito ay nagtataguyod ng kahusayan ng enerhiya.

Halimbawa, ang isang malalim na aplikasyon ng pag-aaral gamit ang nababaluktot na solusyon sa pag-compute na maaaring mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya ng 15 porsyento, ayon sa aming paunang eksperimento. Bilang karagdagan, ang mga iminungkahing solusyon ay maaaring mai-configure upang sabay-sabay na magsagawa ng maraming mga operasyon na nangangailangan ng mababang katumpakan ng numero at pagbutihin ang pagganap.

Ang IoT ay mayroong isang malaking pangako, ngunit dapat din nating isipin ang tungkol sa mga gastos sa pagproseso ng lahat ng data na ito. Sa pamamagitan ng mas matalinong, mga processors ng greener ay makakatulong kami upang matugunan ang mga alalahanin sa kapaligiran at mabagal o mabawasan ang kanilang mga kontribusyon sa pagbabago ng klima.Ang pag-uusap

Tungkol sa Author

Seokbum Ko, Propesor, University of Saskatchewan

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

sundin ang InnerSelf sa

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Kumuha ng Pinakabagong Sa pamamagitan ng Email

{Emailcloak = off}

MULA SA EDITOR

Mga Pananaw ng Mga Hayop sa Corona Virus
by Nancy Windheart
Sa post na ito, ibabahagi ko ang ilan sa mga komunikasyon at pagpapadala mula sa ilan sa mga di-taong karunungan na guro na konektado ko sa tungkol sa aming pandaigdigang sitwasyon, at sa partikular, ang ipinapako sa…
Ang Araw Ng Pagtatala Ay Darating Para Sa GOP
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Ang partidong Republikano ay hindi na partidong pampulitika ng pro-Amerika. Ito ay isang iligal na pseudo-pampulitikang partido na puno ng mga radikal at reaksyonaryo na ang nakasaad na layunin ay upang matakpan, mapahamak, at ...
Bakit Maaaring Pinakamalaking Natalo sa Kasaysayan ni Donald Trump
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Nai-update Hulyo 2, 20020 - Ang buong coronavirus pandemic na ito ay nagkakahalaga ng isang kapalaran, marahil 2 o 3 o 4 na kapalaran, lahat ng hindi kilalang sukat. Oh oo, at, daan-daang libo, marahil isang milyon, ng mga tao ang mamamatay ...
Mga Blue-Eyes vs Brown Mata: Paano Natuturo ang Rismismo
by Marie T. Russell, InnerSelf
Sa episode ng Oprah Show noong 1992, ang nanalong award-anti-rasism activist at tagapagturo na si Jane Elliott ay nagturo sa madla ng isang matigas na aralin tungkol sa rasismo sa pamamagitan ng pagpapakita kung gaano kadali ang matuto ng pagkiling.
Isang Pagbabago Ay Gonna Halika ...
by Marie T. Russell, InnerSelf
(Mayo 30, 2020) Habang pinapanood ko ang balita sa mga kaganapan sa Philadephia at iba pang mga lungsod sa bansa, nasasaktan ang aking puso sa kung ano ang nagaganap. Alam ko na ito ay bahagi ng mas malaking pagbabago na isinasagawa ...